Естествознание и информационные технологии

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

НОУ ВПО «Институт международных связей»

Факультет международных экономических отношений

Кафедра мировой экономики

 

Заочное отделение

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «СЕНКМ»

На тему: Естествознание и информационные технологии

 

 

Выполнил :

студент группы 122 М ЗО

Говорухин П.А.

 

 

Проверил:

Карпова Н.М.

 

 

ОЦЕНКА:

_______________________________

 

«____» __________________ 2013 г.

 

 

Рег. номер _________

«____» _________ 2013 г.

 

 

Екатеринбург, 2013

 

Содержание

 

 

1 Введение

Нынешний, современный и разносторонний мир информационных технологии достиг данного уровня именно из естествознания, которое является первоначалом для всех направлении. Общество требует повышения эффективности всех сфер, где как необходимое условие выступает повышение эффективности информационного обеспечения. Под информационным обеспечением понимается предоставление необходимой информации с соблюдением актуальности, своевременности и толерантности выдаваемой информации. Решением данного вопроса повышения эффективности информационного обеспечения связывается чаще всего с абсолютизацией роли средств электронно-вычислительной техники, которые выступают в виде универсальных преобразователей. В теории же роль электронно-вычислительной техники ведет к более узкому понятию того научного направления, которое получило в обществе название информатики и обосновано представляется как научно-методологический базис информатизации. Поскольку информатизация общества в настоящее время приобрело решающее значение в обеспечении его жизнедеятельности, то неадекватное внедрение научно-методологического базиса информатизации хранят в себе серьезную угрозу выработки тех или иных неточных, или даже ложных решении.

Данное явление начало формироваться в 70-е годы как научная база использования электронных вычислительных машин в управлении, науке, проектировании, образовании, сфере услуг, и т.д. Но если эти средства предоставляют необходимые и достаточные условия для эффективного решения всех вопросов информатизации общества, то в рамках информатики, науки изучающей информационные процессы, должны быть сформулированы и научно обоснованы концепции рационального решения этих вопросов. Работы в данном направлении интенсивно ведутся весьма продолжительное время. Наиболее общим их результатом стала концепция так называемо искусственного интеллекта, которая и предлагается в качестве основного базиса решения вопросов информатизации.

Одним из важных вопросов разработки концепции информатизации заключается в унифицированной в широком спектре приложении и полностью структурированной информационной технологии, охватывающей процессы сбора накопления, хранения, поиска, переработки и выдача всей информации, необходимой для информационного обеспечения конкретной деятельности.

Возможности унификации информационных технологии открывают широкие перспективы развития как самих технологии, так и информатики в целом. На основе естественнонаучных предпосылок уже в настоящее время может быть создана и реализована информационная технология, унифицированная в такой степени, что с одной стороны она может использоваться в различных сферах деятельности без дополнительной трансформации и адаптации, а с другой – она может быть стабильной, не нуждаться в принципиальном совершенствовании достаточно продолжительное время.

Чтобы информационная технология была унифицированной в широком спектре приложении, не в меньшей степени должны быть унифицированы: представление об информации, т.е. ее классификация в описании параметров основных видов, выделенных в классификационной структуре; структура и общее содержание информационного потока, т.е. процессов генерирования, фиксации и циркуляции информации в целях информационного обеспечения деятельности; перечень и содержание процедур обработки информации во все время и на всех этапах информационного обеспечения деятельности; перечень и содержание методов решения задач обработки информации.

Перечисленные проблемы оказались достаточно сложными, однако к настоящему времени не только доказана принципиальная возможность их решения, но и получены конкретные решения, представляющиеся достаточно эффективными: обоснована системная классификация информации; построена унифицированная структура информационного потока; доказана возможность разделения всех процедур обработки информации на три унифицированных класса задач – информационно-поисковые, логико-аналитические и поисково-оптимизационные и осуществлена детализация задач в пределах каждого класса. А это означает, что уже создана практически полная совокупность предпосылок, необходимых для построения унифицированной информационной технологии и полной ее структурировании.

Информационные технологии служат, прежде всего, для экономии ресурсов путем поиска и последующего использования информации для повышения эффективности человеческой деятельности.

 

2 Роль информационных технологии  в естествознании

2.1 История развития вычислительной техники

Современная вычислительная техника, в том числе и персональные компьютеры, - это продукт поступательного развития естествознания на протяжении длительного времени, результат кропотливой работы естествоиспытателей многих поколений и прежде всего ученых и специалистов разных и в то же время смежных отраслей естественных наук: в первую очередь механики, на всех этапах развития весьма важной математики, с все возрастающей ролью физики, сравнительно молодой микроэлектроники, зарождающейся наноэлектроники и др. Совершенно очевидно, что крупные достижения, прежде всего в физике во второй половине XX в. послужили базой для стремительного развития средств вычислительной техники. Поэтому неслучайно в развитии средств вычислительной техники выделяют четыре поколения, непосредственно связанных с открытиями в прикладной физике.

ЭВМ первого поколения (40-е - начало 50-х годов) базировались на электронных лампах. С появлением дискретных полупроводниковых приборов связывают второе поколение ЭВМ (середина 50-х - 60-е годы). В 60-е годы создано третье поколение ЭВМ, основанное на интегральных микросхемах. Середина 60-х годов считается началом разработки ЭВМ четвертого поколения, элементная база которых включает большие интегральные схемы. В последнее время проводятся интенсивные работы по освоению не только модернизированной элементной базы ЭВМ, но и принципиально новых средств накопления, хранения и обработки информации для создания более совершенных ЭВМ следующих поколений.

ЭВМ 40-х и 50-х годов представляли собой крупногабаритные устройства, занимавшие огромные помещения. На их создание тратились колоссальные деньги, и поэтому они были доступны только лишь крупным учреждениям и компаниям. Благодаря применению передовых технологий, основанных на развитии естествознания в целом, современные ЭВМ стали гораздо компактнее и существенно дешевле. По сравнению с большими ЭВМ и мини-ЭВМ персональные компьютеры выгодны для многих деловых применений. Без преувеличения можно сказать, что персональный компьютер стал важным инструментом в условиях рыночной экономики.

Стремительный рост индустрии персональных компьютеров объясняется и другими не менее важными особенностями, присущими персональным компьютерам: простота пользования, обеспеченная диалоговым взаимодействием пользователя с компьютером; удобные и понятные программы, включающие меню, подсказки, "помощь" и т.п.; возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без посредника; относительно большие возможности по переработке информации (типичная скорость - не менее миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти - десятки и более Мбайт; емкость жестких дисков - несколько сотен и более Мбайт); высокая надежность;

Возможность сочетания ЭВМ с уже существующими и вновь создаваемыми машинами и системами машин освобождает человека от физического труда, связанного с тяжелыми, а иногда вредными и опасными условиями, а также с монотонными, однообразными, утомительными и нетворческими действиями.

В 90-е годы создаются на базе персональных компьютеров мультимедийные системы со все возрастающим влиянием их на различные сферы деятельности. Попытаемся рассмотреть их с точки зрения диалектического единства и борьбы противоположностей. Но прежде всего о самом предмете рассмотрения и о том, как его представляют популярные периодические издания, чаще всего в рекламных целях.

Мультимедиа - это объединение нескольких каналов передачи информации от машины к человеку: звук, изображение, реже - движение реальных предметов. Подразумевается и обратная связь - действия человека должны напрямую и существенно влиять на ход событий в системе. Разработчики современных мультимедийных систем стремятся к возможно более точному моделированию реальности, созданию виртуального мира, в котором человек мог бы совершать то, что недоступно ему в реальности, и в котором он занимал бы ведущее место. Для этого прилагаются всевозможные усилия. Так, создан специальный шлем, позволяющий получить сразу несколько преимуществ: улучшенное восприятие стереофонического (объемного) звучания, возможность создания стереоскопического изображения. Специальные датчики следят за поворотами головы человека, и на мини-дисплеях меняется видеоинформация перед его глазами сообразно той картине, которую он должен увидеть, повернувшись.

Создание искусственной информационной природы - мультимедийной среды с ее альтернативной реальностью - виртуальным миром - имеет в определенном смысле те же характерные признаки. Исходная задача создания искусственной информационной природы заключалась, прежде всего, в управлении машинами. В качестве примера можно привести первый автоматический регулятор паровой машины Уатта. Усложнялась конструкция машин, и вместе с этим становились все сложнее устройства управления, многие из которых по "интеллектуальным" возможностям превосходят даже самого подготовленного специалиста. Профессионалы создают устройства управления микроклиматом жилища, различными средствами транспорта и технологическими комплексами. Программирование работы устройств искусственной информационной природы требует знания не только возможностей технических средств управления, их структуры и специфики, но и свойств рецепторного и рефлекторного аппаратов человека, а также законов психологии восприятия визуальных, акустических и тактических образов.

Программы функционирования таких устройств довольно сложны и доступны лишь узкому кругу специалистов. И вне всякого сомнения развитие работ в данном направлении вполне органично вписывается в более общую проблему совершенствования мультимедийных систем - именно в этом проявляется их неоспоримое положительное качество.

Стремительный рост информационного потока активизирует защитную реакцию человека, и неосознанно начинает появляться желание отгородиться от внешнего информационного воздействия: люди нашего поколения, как никогда ранее, почувствовали усталость от различного рода политической информации и прежде всего от явных идеологических спекуляций. В этом заключается одна из причин чрезвычайно большой популярности современной аудио- и видеотехники, позволяющей в определенной степени отгородиться от внешнего информационного потока. Но при этом не нужно забывать, что. индивидуальные устройства памяти любых любимых видео- и аудиосюжетов выбираются из общего идеологического "корыта", заполняется которое чаще всего зарубежными "доброжелателями", преследующими вполне определенные политические цели.

2.2 Информационные системы

Современные информационные технологии предназначаются для поиска, обработки и распространения больших массивов данных, создания и эксплуатации различных информационных систем, содержащих базы и банки данных. В широком смысле слова, информационная система – это система, некоторые элементы которой являются информационными объектами (тексты, графики, формулы, сайты, программы и пр.), а связи носят информационный характер.

Информационная система, понимаемая в более узком смысле, - это система, предназначенная для хранения информации в специальным образом организованной форме, снабженная средствами для выполнения процедур ввода, размещения, обработки, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

В нашем случае мы будем рассматривать информационные системы в узком смысле этого слова, так как широкое понятие является предметом скорее теоретической информатики и имеет малое отношение к изучаемому вопросу.

Важнейшими подсистемами автоматизированных информационных систем являются базы и банки данных, а также относящиеся к классу систем искусственного интеллекта экспертные системы.

2.3 Базы и банки данных

Деятельность человека постоянно связана с накоплением информации об окружающей среде, ее отбором и хранением. Информационные системы, основное назначение которых – информационное обеспечение пользователя, то есть предоставление ему необходимых сведений по конкретной проблеме или вопросу, помогают человеку решать задачи быстрее и качественнее. При этом одни и те же данные могут использоваться при решении разных задач и наоборот. Любая информационная система предназначена для решения некоторого класса задач и включает в себя как хранилище данных, так и средства для реализации различных процедур.